[发明专利]角度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的角度测量系统。

技术背景

这种角度测量系统用于测量机械部件(例如轴)的旋转运动或旋转位置。在此，旋转运动以增量的方式或以绝对的方式获取，输出的测量值例如为一系列的计数脉冲，计数值或代码字(Codewort)。相应的角度测量系统尤其应用在电子构件制造中的所谓拿放机械(Pick-and-Place Maschine)中，或使用在工具机中以用于测量旋转运动。例如在拿放机械中，机械部件的旋转角度精确地在仅数角秒(Winkelsekunde)上的再现性或重复性具有重要意义。在工具机中，角度测量系统的测量结果的绝对精度尤其是决定性的。已知这样的角度测量系统，即，该角度测量系统具有相对彼此可旋转的构件的特有的支承。

角度测量的精度基本上通过角度刻度(Winkelskalierung)的品质、该角度刻度的偏心率以及通过支承的径向跳动偏差(Rundlauf-Abweichung)或摆动误差(Taumelfehler)所影响。

在专利文件US 6 894 484中公开了带有角度测量器械的轴承，在该轴承中传感器单元作为可更换模块可使用在外部环的贯通的圆柱形凹口中。

该已知装置具有这样的缺点，即，根据该原则制造的角度测量系统达不到最高的精度，对于许多应用不是足够地牢固并且此外需要相对多的构造空间。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种牢固的角度测量系统，该角度测量系统尤其通过以下方式而出众，即，在简单的结构下可实现非常精确工作的紧凑的角度测量系统。

该目的通过根据权利要求1的角度测量系统得以实现。由此，角度测量系统包括第一构件组和第二构件组，其中，第一构件组以相对于第二构件组可绕轴线旋转的方式而支承。此外第一构件组具有带有工作面的环和角度刻度。第二构件组具有用于探测(Abtastung)角度刻度的传感器以及带有电子线路(elektronischen Schaltung)的用于评估可通过探测生成的传感器的信号的电路板。此外，第二构件组包括实心(massiv)环，在该实心环处布置有另一工作面并且该实心环此外具有用于容纳电路板的第一凹口。此外，第二构件组具有用于容纳电导体的第二凹口。电导体布置成相对于传感器隔开并且将传感器与电子线路以电的方式连接。

因此，将以腔室形的凹口直接引入(einarbeiten)到第二构件组的实心环中，其中，凹口具有不同的体积或空间容量并且尤其地布置成连通的。为了优化环的强度凹口的几何形不同于圆柱形状。

在本发明的其它设计方案中，第二构件组的环的第一凹口在平行于轴线方向上的伸展大于第一凹口在周向方向上的伸展。尤其地，第一凹口在平行于轴线方向上的最大伸展大于第一凹口在周缘方向上的最大伸展。

此外，工作面是这样的面或轨道，即，在角度测量系统的运行中滚动体沿着该面或轨道滚动。第一构件组的环的工作面从与轴线平行的视角上看可构造成凸形，而第二构件组的环的工作面可构造成凹形。

根据角度测量系统的优选的结构，第一构件组的环在径向上位于内部且那么也可称为内部环，而第二构件组的环在该情况下在径向上布置在外部并且可定义为外部环。

第二构件组的环具有轴向外部尺寸，该外部尺寸有利地为第二构件组的环的第一凹口在平行于轴线方向上的伸展的至少1.5倍。尤其地，所涉及环的轴向外部尺寸可为第二构件组的环的第一凹口在平行于轴方向上的伸展的至少1.75倍或至少2倍。

有利地，第二构件组的环具有用于容纳传感器的第三凹口。

尤其考虑到角度测量系统的干扰不敏感性的结构，第二构件组的环有利地设计为金属环、尤其为钢环。

在本发明的改进方案中，相应地基于平行于轴线的方向，第一凹口的伸展大于第二凹口的伸展。这尤其地适用于第二凹口的相应的最大伸展。

电导体可具有带有不同外部尺寸的截面，例如矩形截面，该矩形截面自然具有两个不同的棱边长作为相应的外部尺寸。在此，较大的外部尺寸布置在平行于轴线的方向上。同样的考虑也可例如应用于带有椭圆形截面的导体。

第一凹口可如此地设计，即，电路板可在径向上、尤其在朝向轴线的方向上插入到第一凹口中。尤其地，第一凹口则在第二构件组的环的外周缘处具有开口。此外，第三凹口可如此地设计，即，传感器可在远离(wegführend)轴线的方向上径向向外地插入到第三凹口中。相应地，第三凹口则可在第二构件组的环的内圆缘处具有开口。